工控摘要：控制系統(tǒng)的改造變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的構(gòu)成小車機(jī)構(gòu)有兩臺電動機(jī)，設(shè)置兩臺變頻器分別驅(qū)動，由一套PLC可編程控制器進(jìn)行管理；抓斗機(jī)構(gòu)設(shè)有兩臺變頻器分別驅(qū)動升降電機(jī)和開閉電機(jī)，由另一套PLC可編程控制器進(jìn)行管理。
　　
　　變頻器的調(diào)速特性變頻調(diào)速在控制性能、節(jié)能、可靠性方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)，近年來由于技術(shù)的發(fā)展及價(jià)格的降低，使其在起重機(jī)這一特殊的領(lǐng)域也得到了成功的應(yīng)用。同時，由于可編程控制器技術(shù)的融入，使其調(diào)速控制性能更加*。
　　
　　ACS600系列變頻器是采用直接轉(zhuǎn)矩（DTC）控制的變頻器。它與矢量型變頻器比較具有以下特點(diǎn)：（1）從零速開始，不使用電機(jī)軸上的脈沖編碼器反饋就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩的控制，靜態(tài)速度控制精度可以達(dá)到011%015%，它可以滿足絕大多數(shù)工業(yè)控制應(yīng)用場合，簡化控制系統(tǒng)。（2）開環(huán)轉(zhuǎn)矩階躍上升時間小于5ms，而矢量型變頻器開環(huán)轉(zhuǎn)矩階躍上升時間卻大于100ms，在這一點(diǎn)上，ACS600變頻器的優(yōu)點(diǎn)是明顯的。（3）變頻器內(nèi)部建有自適應(yīng)電機(jī)模型，通過電機(jī)的初始化使每臺電機(jī)的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)都被儲存在變頻器的CPU中，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。（4）具有*的起動轉(zhuǎn)矩輸出性能，zui大起動轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到300%的額定轉(zhuǎn)矩。（5）帶有滿足各種不同控制需要的軟件，它使得用戶的使用和維護(hù)更加方便，系統(tǒng)更加安全可靠。
　　
　　控制系統(tǒng)的改造變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的構(gòu)成小車機(jī)構(gòu)有兩臺電動機(jī)，設(shè)置兩臺變頻器分別驅(qū)動，由一套PLC可編程控制器進(jìn)行管理；抓斗機(jī)構(gòu)設(shè)有兩臺變頻器分別驅(qū)動升降電機(jī)和開閉電機(jī)，由另一套PLC可編程控制器進(jìn)行管理。小車和抓斗機(jī)構(gòu)均配有電阻箱對電機(jī)實(shí)現(xiàn)制動。因大車機(jī)構(gòu)起制動不頻繁，工況較好，這次不列入技術(shù)改造范圍內(nèi)，只是將主令控制器信號進(jìn)入PLC管理，目的是為了避免大車電機(jī)的反接制動。
　　
　　變頻器參數(shù)設(shè)定變頻器初始化安裝工作結(jié)束后，首先要進(jìn)行常規(guī)的檢查，如機(jī)械抱閘、電氣控制回路等；然后將電機(jī)輸出聯(lián)軸器脫開，讓電機(jī)處于空載狀態(tài)。做好以上準(zhǔn)備工作后給控制設(shè)備通電，用變頻器控制面板設(shè)定電機(jī)的基本參數(shù)，進(jìn)入電機(jī)初始化，這時電機(jī)處于變速運(yùn)行狀態(tài)，整個初始化過程大概需要35min.初始化完畢，裝復(fù)電機(jī)聯(lián)軸器。
　　
　　小車機(jī)構(gòu)變頻器設(shè)置正/反各三檔速度，采用順序控制（速度控制）和積分停車，速度為零后啟動機(jī)械抱閘。抓斗機(jī)構(gòu)變頻器參數(shù)設(shè)定抓斗機(jī)構(gòu)電機(jī)由兩臺變頻器分別驅(qū)動升降電機(jī)和開閉電機(jī)，采用力矩跟隨原則來解決兩臺電機(jī)間的力矩平衡問題。具體做法是：開閉機(jī)構(gòu)采用順序控制（速度控制），而升降機(jī)構(gòu)則采用力矩控制，升降機(jī)構(gòu)的力矩始終跟隨開閉機(jī)構(gòu)，以達(dá)到力矩平衡。在開閉機(jī)構(gòu)為空載或輕載時，升降機(jī)構(gòu)力矩不作跟隨，這時候，升降機(jī)構(gòu)也改為了速度控制，這個速度/力矩控制切換信號是PLC進(jìn)行兩電機(jī)力矩比較后發(fā)出的。
　　
　　PLC軟件調(diào)試本系統(tǒng)采用西門子S7-200系列微型可編程控制器，S7-200可編程序控制器有兩種編程方法，即語句表和梯形圖。梯形圖比較直觀，編程、調(diào)試都很方便，但編程器價(jià)格高；用語句表編程速度慢，調(diào)試起來也較麻煩，但其編程器價(jià)格低。PLC程序運(yùn)行是從起始地址0000開始到zui后一條地址（即END指令），做反復(fù)式巡回掃描，嚴(yán)格按梯形邏輯圖邏輯行順序和邏輯行邏輯元素的大于設(shè)定值時，PLC輸出力矩跟隨信號，升降機(jī)構(gòu)作力矩跟隨，使開閉機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)的力矩迅速得到平衡。當(dāng)開閉機(jī)構(gòu)力矩小于等于設(shè)定值時，PLC的力矩跟隨信號消失，這時升降機(jī)構(gòu)與開閉機(jī)構(gòu)一樣也按速度宏進(jìn)行控制。值得注意的是這個力矩設(shè)定值應(yīng)設(shè)為>1/2變頻器額定轉(zhuǎn)矩，否則容易引起兩臺電機(jī)速度環(huán)的振蕩。
　　
　　顯示出了*的優(yōu)勢。通過對電氣制動控制回路的不斷完善，裝置動作可靠，已基本滿足了無人值班機(jī)組運(yùn)行的需要，不足的是未能實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的通訊，可供遠(yuǎn)方監(jiān)視的信號量較少，這也是下一步著重要解決的問題。